图-22M3的电子设备也有相当大的改善。尤其是机头安装了新的攻击雷达，代替了M2的DownBeat雷达，这可能也是前苏联轰炸机安装相扫天线的开端。新的雷达可进一步改善飞机的低空突防能力，加上先进计算机的配合，可提高轰炸和导航的性能。采用了新的电子对抗措施。
进气道改为切尖形造成了某些方向上雷达反射截面积提高的缺点，但由于电子对抗能力提高，其生存力可比M2有成倍的提高。综上所述，新型的图-22M3轰炸机，除速度外、航程，其他指标均大大超出了当年苏联空军提出的要求底线。实际上M3的速度性能已处于现代轰炸机的先进水平，与图-160和FB-111相差无几。
如果说，图-22M、M2没有“洲际”能力的话，那么M3型已经达到了近7000千米的航程，加上导弹射程和空中加油，已经成为名符其实的超音速战略轰炸机。
到1993年为止，已生产装备各型图-22M飞机497架，包括9架原型机、9架M1、211架M2、268架M3。其中空军210架，装备9个联队;海军航空兵160架，装备8个联队。按地区分，部署在俄罗斯境内占4O%，乌克兰26%，白俄罗斯15%，爱沙尼亚19%。集中在欧洲部分的飞机总数达315架。
2004年7月，莫斯科第13研究所专家完成了对该月8日失事的图-22M3战略轰炸机黑匣子的破译工作，正式得出了飞机因机载发动机故障而失事的最终结论，再次引发了俄军上下对飞行安全保障系统危机局势的关注。原空军总司令杰伊涅金上将日前透露，上世纪80年代，已经有两架图-22M轰炸机因发动机故障坠毁。第一起事故发生在80年代中期，第30空军集团军一架图-22M在伊尔库茨克上空11000米处失事，集团军司令别兹博科夫将军因此被解职，事故调查委员对外公布的事故原因是飞机误入雷雨云层导致飞机失控，真实的原因则是能源供应系统故障。第二起事故发生在80年代末，第46空军集团军一架由副师长洛古诺夫上校亲自驾驶的图-22M轰炸机，在乌克兰梅利托波尔市附近坠毁，同样是因为能源供应系统突然发生故障。
